[ Home ]

Plyn přicházející z plynovodu o teplotě t₀ a tlaku P₀ se před regulátorem musí předehřát na teplotu t₁, aby po expansi na regulovaný tlak P₂ neklesla jeho teplota pod hodnotu t₂, která postačuje k zabránění kondenzace či zamrzání. Tlak plynu po předehřátí a před vlastní regulací je P₁ a s postačující přesností je roven tlaku z plynovodu P₀.

Teplotu t₁, na kterou je třeba plyn předehřát pro škrcení mezi běžnými tlakovými úrovněmi v plynovodech od VVTL až po NTL můžeme odhadnout s chybou menší než 0,8 °C pomocí empirické formule

, [°C, MPa].                                [VK 13]

Příklad: Plyn z VVTL plynovodu o pracovním přetlaku ΔP₀ = 5,9 MPa má mít za regulační stanicí úroveň STL, tj. ΔP₂ = 0,4 MPa a teplotu t₂ = 10 °C. Tlaková ztráta při předehřevu je zanedbatelná, takže P₁ = P₀. Na jakou teplotu t₁ musíme plyn předehřát?
a) Z pracovních přetlaků vyjádříme příslušné absolutní tlaky:
P₁ = P₀ = 5,9 + 0,1 = 6 MPa
P₂ = 0,4 + 0,1 = 0,5 MPa
b) Dosadíme do vzorce
°C.
Před regulací musíme tedy plyn předehřát na 33,8 °C.
Přesný výpočet integrací diferenciálního Jouleova-Thomsonova koeficientu pro zadané podmínky poskytne hodnotu 33,83 °C.

Nejprve vypočteme teplo D H, které je třeba dodat jednomu kilogramu předehřívaného plynu k ohřevu z teploty t₀ na t₁. Plyn se předehřívá za konstantního tlaku P₀ = P₁ (tlakovou ztrátu ve výměníku zanedbáme). Potřebné teplo lze pro teploty od -20 do +50 °C a tlak od 0,4 do 7,5 MPa vyčíslit empirickou formulí

, [kJ/kg, °C, MPa].               [VK 14]

Dále z kapacity regulační stanice vypočteme hmotnostní průtok plynu v kg/s. Například, je-li kapacita
regulační stanice Q udána v m³/d (15 °C, 101 325 Pa), hmotnostní průtok plynu je

, [kg/s, m³/d, kg/m³].        [VK 15]

Měrnou spotřebu tepla D H vynásobíme hmotnostním průtokem plynu a tím vypočteme výkon předehřevu v kW,

, [kW, kJ/kg, kg/s].                                                        [VK 16]

Příklad: Regulační stanice o kapacitě Q = 5000 m³/d (15 °C, 101 325 Pa) odebírá plyn z VVTL plynovodu o pracovním přetlaku ΔP₀ = 5,9 MPa. Plyn přichází na vstup předehřevu s minimální teplotou t₀ = -1 °C. Plyn se má předehřát na teplotu t₁ = 33,8 °C. Jaký výkon předehřevu je třeba?
a) Z pracovního přetlaku vyjádříme příslušný absolutní tlak:
P₁ = P₀ = 5,9 + 0,1 = 6 MPa
b) Dosadíme do vzorce pro měrnou spotřebu tepla

kJ/kg.

c) Vypočteme hmotnostní průtok plynu

kg/s.
d) Vypočteme potřebný výkon

kW.

Při elektrickém předehřevu můžeme považovat vypočtený výkon rovnou za příkon. Při ohřevu kapalinou ve výměníku zjistíme příkon z parametrů kotelny pro předehřev.
[nahoru]  [Home]